Τα ναυτιλοειδή είναι μια υποκατηγορία κεφαλόποδων μαλακίων, που σχετίζονται με άλλα κεφαλόποδα όπως τα καλαμάρια και τα χταπόδια. Υπάρχουν μόνο λίγα σύγχρονα είδη ναυτιλοειδών, όπως ο Θαλαμωτός Ναυτίλος, αλλά τα ναυτιλοειδή είναι μια εξαιρετικά σημαντική ομάδα απολιθωμάτων, με δείγματα που χρονολογούνται πριν από 515 εκατομμύρια χρόνια, κατά την Ύστερη Κάμβρια εποχή. Τα ναυτιλοειδή ήταν τα πρώτα κεφαλόποδα και ήταν ένα από τα πρώτα «προηγμένα» ζώα που εμφανίστηκαν στην Κάμβρια, με σχετικά μεγάλο εγκέφαλο και νευρικό σύστημα.
Η ακμή των ναυτιλοειδών ήταν κατά την Παλαιοζωική εποχή, από περίπου 515 έως 251 εκατομμύρια χρόνια πριν. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ήταν οι κορυφαίοι θηρευτές των θαλασσών και ανέπτυξαν ένα ευρύ φάσμα μορφών κοχυλιών. Τα ναυτιλοειδή ήταν τα πρώτα κεφαλόποδα, που εξελίχθηκαν από απλούστερα μαλάκια και καταλάμβαναν την θέση των αρπακτικών. Σε μόλις 50 εκατομμύρια περίπου χρόνια, έφτασαν από λίγα μόνο χιλιοστά σε γίγαντες 8 μέτρων, όπως ο Cameroceras, που πιστεύεται ότι ήταν το μεγαλύτερο ζώο στον πλανήτη την εποχή που ζούσε, την περίοδο της Ορδοβίκιας, περίπου 26 εκατομμύρια χρόνια πριν.
Όπως τα περισσότερα μαλάκια, τα ναυτιλοειδή έχουν όλα ένα κέλυφος, το οποίο εξελίχθηκε σε ίσιο στην αρχή και στη συνέχεια καμπύλο. Αυτό το κέλυφος αποτελείται από πολλούς εσωτερικούς θαλάμους, ή κάμερες, που χωρίζονται από τοίχους που ονομάζονται διαφράγματα. Αυτοί οι διακριτοί θάλαμοι παράγονται από το ζώο καθώς μεγαλώνει. Ο ναυτίλος καταλαμβάνει πάντα τον τελευταίο από τους θαλάμους, που ονομάζεται ζωντανός θάλαμος, και έχει ένα σαρκώδες σκέλος ιστού που περνά μέσα από τους θαλάμους προκαλώντας ένα σίφουνα. Το σιφούνι βοηθά τον ναυτίλο να απομακρύνει το νερό από τους θαλάμους του κελύφους του, κάτι που του επιτρέπει να αποκτήσει άνωση ταιριάζοντας στενά την εσωτερική του πυκνότητα με αυτή του περιβάλλοντος θαλασσινού νερού.
Όπως και άλλα κεφαλόποδα, τα ναυτιλοειδή αρπάζουν την τροφή χρησιμοποιώντας τα πλοκάμια τους και την καταναλώνουν με το κοφτερό εσωτερικό ράμφος τους. Βλέπουν τον ωκεανό γύρω τους χρησιμοποιώντας δύο μάτια χωρίς φακούς που λειτουργούν χρησιμοποιώντας παρόμοιες αρχές με αυτές των καμερών με pinhole. Αυτά τα μοναδικά μάτια είναι σημαντικοί εξελικτικοί ενδιάμεσοι μεταξύ των ευαίσθητων στο φως μπαλωμάτων που βρίσκονται σε ζώα όπως τα πλανάρια και των πιο εξελιγμένων ματιών που βασίζονται σε φακούς άλλων ζώων όπως τα ψάρια. Έχουν βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς ένα πολύπλοκο όργανο όπως το μάτι μπορεί να εξελιχθεί σταδιακά, με κάθε ενδιάμεσο βήμα να έχει ένα άμεσο προσαρμοστικό όφελος